Akrosomreaktionens biokemi

Sædcellens binding til oocyttens zona pellucida (ZP) sker via specifikke receptorer, der er lokaliseret over sædcellens forreste hovedregion. Zona pellucida-bindingen stimulerer spermatozoerne til at gennemgå akrosomreaktionen, hvilket resulterer i frigivelse af hydrolytiske enzymer og eksponering af nye membrandomæner, som begge er afgørende for befrugtning. Vi foreslår, at ZP binder til mindst to forskellige receptorer i plasmamembranen. Den ene (R) er en Gi-koblet receptor, der aktiverer phospholipase C (PLC) beta 1. Den anden (TK) er en tyrosinkinase-receptor, der er koblet til PLC gamma. Binding til R vil regulere adenylylcyklase (AC), hvilket fører til en stigning i cAMP og aktivering af proteinkinase (PKA). PKA aktiverer en spændingsafhængig Ca2+-kanal i den ydre akrosomale membran, som frigiver Ca2+ fra akrosomets indre til cytosolen. Dette er den første, relativt lille, stigning i i (I), som fører til aktivering af PLC gamma. Produkterne af fosfatidyl-inositol-bisfosfat (PIP2) hydrolyse af PLC diacylglycerol (DAG) og inositol-trisfosfat (IP3) vil føre til PKC-translokation til plasmamembranen og dens aktivering. PKC åbner en spændingsafhængig Ca2+-kanal (L) i plasmamembranen, hvilket fører til den anden (II) højere stigning i i. Gi eller TK kan også aktivere en Na+/H+-udveksler, hvilket fører til alkalisering af cytosolen. PKC aktiverer også fosfolipase A2 (PLA2) for at generere arachidonsyre (AA) fra membranfosfolipider. AA bliver omdannet til prostaglandiner (PG) og leukotriener (LT) af henholdsvis enzymerne cyclooxygenase (COX) og lipoxygenase (LOX). Stigningen i i og pH fører til membranfusion og akrosomal exocytose.